陳亞強(qiáng),彭津津
(重慶三峽職業(yè)學(xué)院,重慶 404100)
魚粉的必需氨基酸含量豐富,碳水化合物含量低,抗?fàn)I養(yǎng)因子含量低,餌料適口性好,便于水產(chǎn)動(dòng)物消化吸收,是水產(chǎn)飼料的重要蛋白原料來源。近年來,由于魚類過度捕撈和氣候等因素影響,魚粉產(chǎn)量和魚粉配比不斷下降,價(jià)格不斷上升,魚粉資源短缺,飼料成本不斷上漲,嚴(yán)重阻礙了水產(chǎn)飼料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。解決飼料蛋白短缺的途徑是尋找新的蛋白原料來替代魚粉(陳學(xué)豪等,2014)。植物蛋白含量豐富、種類來源廣泛,是一種理想的替代魚粉的蛋白原料。植物蛋白源的價(jià)格比較便宜,獲取途徑較為廣泛,消化利用效率高,已成為水產(chǎn)飼料的重要蛋白來源(馮幼等,2013)。
因玉米蛋白粉具有蛋白質(zhì)含量高,維生素E含量高,抗?fàn)I養(yǎng)因子少,低纖維,能被水產(chǎn)動(dòng)物較好吸收等特點(diǎn),是一種優(yōu)良的植物蛋白原料。玉米蛋白粉是玉米淀粉加工副產(chǎn)品,是我國飼料產(chǎn)業(yè)的重要植物蛋白來源。玉米蛋白粉相比魚粉的優(yōu)勢為:(1)玉米產(chǎn)量較為豐富,原料來源廣泛,(2)玉米蛋白粉的必須氨基酸含量高于魚粉,氨基酸種類齊全,營養(yǎng)價(jià)值高,可直接作為蛋白原料。(3)抗?fàn)I養(yǎng)因子含量低,安全環(huán)保,可進(jìn)行批量生產(chǎn),生產(chǎn)量大,具有極大的開發(fā)利用價(jià)值(何嬌嬌等,2018)。飼料中玉米蛋白粉替代魚粉已在鱸魚(門珂珂,2014),大菱鲆、卵形鯧鲹等魚類飼料中應(yīng)用玉米蛋白粉能替代50%~75%的魚粉不會影響魚類飼料利用率(胡海濱等,2019;劉興旺等,2012),適應(yīng)的玉米蛋白粉會改善魚類生長性能,提高飼料利用率。
黃鱔是我國重要的經(jīng)濟(jì)魚類之一,因其魚類肉質(zhì)鮮美、營養(yǎng)豐富,被廣大消費(fèi)者所喜愛,是我國湖北淡水養(yǎng)殖主要品種之一(張俊智等,2015)。目前,用玉米蛋白粉替代魚粉對黃鱔生長性能影響研究較少,本文研究用不同比例玉米蛋白粉對黃鱔生長性能及免疫指標(biāo)影響,為黃鱔配合飼料的配方提供理論依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)材料 黃鱔,飼料配方原料(玉米蛋白粉、魚粉、豆粕和花生),氨基酸和其他類型原料等材料。
1.2 試驗(yàn)工具 養(yǎng)殖循環(huán)設(shè)備、飼料粉末機(jī)、剪刀、鑷子、高壓滅菌鍋、普通高速離心機(jī)、冷凍離心機(jī)、搖床、酶標(biāo)儀、恒溫干燥機(jī)及冰箱。
1.3 試驗(yàn)飼料配方設(shè)計(jì) 試驗(yàn)飼料是以基礎(chǔ)飼料為主,以大豆油和魚油為飼料重要的脂肪來源,對照組直接飼喂基礎(chǔ)飼料,對應(yīng)編號為A0;試驗(yàn)組分別使用玉米蛋白粉20%、40%、60%、80%和100%的比例替代魚粉,對應(yīng)編號為A1~A5(表1),其飼料配方表2所示。
表1 飼料配方玉米蛋白粉替代魚粉編號
表2 基礎(chǔ)飼料配方及營養(yǎng)水平
1.4 魚類飼養(yǎng)和管理 飼養(yǎng)試驗(yàn)在基地中進(jìn)行,采用微循環(huán)水系統(tǒng),每天換水30%,進(jìn)出水流速度為0.2?cm/s,水溫控制在24.5℃左右,對水質(zhì)進(jìn)行消毒處理,溶氧維持在8?mg/L,氨氮維持在0.001?mg/L,pH維持在7~8。黃鱔放入暫養(yǎng)箱進(jìn)行暫養(yǎng),同時(shí)進(jìn)行飼喂訓(xùn)練;正式試驗(yàn)前對黃鱔進(jìn)行禁食處理,選取(10.23±0.34)g體格健康的黃鱔,將其隨機(jī)分為6組,每組4個(gè)重復(fù)。每天投喂2次,而后進(jìn)行飼養(yǎng)管理,定期監(jiān)測水質(zhì),并觀察魚類采食情況,及時(shí)記錄,確保黃鱔養(yǎng)殖系統(tǒng)正常運(yùn)作。
1.5 魚類相應(yīng)指標(biāo)測定 養(yǎng)殖試驗(yàn)完畢后,對試驗(yàn)魚進(jìn)行稱量,統(tǒng)計(jì)黃鱔重量,其余魚類使用注射器采取,并進(jìn)行血清分離,用于測定黃鱔膽固醇、甘油三脂等指標(biāo)。
魚類水分采用烘干稱重法進(jìn)行測定,粗蛋白質(zhì)采用凱氏定氮法,其蛋白成分分析采用瑞典公司蛋白核酸分析儀自動(dòng)分析,粗灰分采用灼燒法,氨基酸成分采用其氨基酸分析儀進(jìn)行測定,蛋白質(zhì)成分采用高效液相色譜儀進(jìn)行測定,總能用氧彈熱量儀進(jìn)行測定,血清成分采用相關(guān)試劑盒進(jìn)行測定。
1.6 飼養(yǎng)指標(biāo)計(jì)算 飼養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)束后,對魚類的形態(tài)學(xué)指標(biāo)進(jìn)行測量,計(jì)算魚類增重率(WGR)、成活率、特定生長率(SGR)、相對增重率、餌料系數(shù)(FCR),具體計(jì)算公式如下:
特定生長率(SGR)/(%/d)=100%×(ln終末體重-ln初始體重)/飼養(yǎng)天數(shù);
蛋白質(zhì)沉積率/%=(末體重×末魚體的蛋白含量-初體重×初魚體的蛋白含量)/(攝食總量×飼料蛋白含量)×100;
餌料系數(shù)(FCR)=總投料量/增重量;肥滿度(CF)=體重(g)/體長(cm)3×100% ;
肝體比/%=肝重/體重×100;
成活率(SR)/%=存活尾數(shù)/初始尾數(shù)×100;
增重率(WGR)/%=(末均重-初均重)/初均重×100。
1.7 數(shù)據(jù)分析 所有數(shù)據(jù)均使用excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì),采用SPSS?22.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,采用Duncan’s法進(jìn)行多重比較,P<0.05表示組間差異顯著。
2.1 玉米蛋白粉替代魚粉對黃鱔生長發(fā)育和攝食情況的影響 由表3可知,玉米蛋白粉替代比例不同對黃鱔生長的影響也不同,當(dāng)玉米蛋白粉替代水平為20%時(shí),黃鱔增重率顯著高于對照組(P<0.05),當(dāng)玉米蛋白粉替代比例為60%時(shí),黃鱔增重率達(dá)到最大值,為534.41%,顯著高于對照組(P<0.05),當(dāng)玉米蛋白粉替代水平為100%時(shí),黃鱔增重率與對照組無顯著差異(P>0.05)。隨著玉米蛋白粉替代比例不斷上升,黃鱔特定生長率、攝食率和脂肪沉積率先上升后下降,玉米蛋白粉替代比例為60%時(shí),黃鱔特定生長率、攝食率和脂肪沉積率達(dá)到最大水平,顯著高于對照組(P<0.05),當(dāng)玉米蛋白粉替代魚粉的水平超過60%,其值開始下降。隨著飼料中玉米蛋白粉替代比例的上升,黃鱔蛋白質(zhì)效率和能量沉積率先上升后下降,當(dāng)玉米蛋白粉替代比例為20%時(shí),黃鱔蛋白質(zhì)效率顯著高于對照組(P<0.05),當(dāng)玉米蛋白粉比例為60%時(shí),達(dá)到最大水平,明顯高于其他各組(P<0.05),當(dāng)替代水平超過60%,黃鱔蛋白質(zhì)利用效率和能量代謝活動(dòng)減弱。隨著飼料玉米蛋白粉替代水平不斷升高,黃鱔餌料系數(shù)先升高后下降,100%替代組黃鱔的餌料系數(shù)為1.17,顯著高于對照組(P<0.05)。60%替代組黃鱔餌料系數(shù)最大值為1.44,顯著高于其他各組(P<0.05);飼料中不同玉米蛋白粉替代比例對黃鱔的存活率無顯著影響(P>0.05),存活率均在94%以上。
表3 玉米蛋白粉替代魚粉對黃鱔生長的影響
2.2 玉米蛋白粉替代魚粉對黃鱔體形態(tài)學(xué)和體組成的影響 由表4可知,隨著飼料玉米蛋白粉替代比例不斷升高,黃鱔肝體比和肥滿度先上升后下降,各組無顯著差異(P>0.05),黃鱔臟體比不斷上升,100%替代組臟體比顯著高于對照組(P<0.05);與對照組相比,替代組黃鱔全魚的水分和粗灰分含量無顯著差異(P>0.05),黃鱔全魚的粗蛋白質(zhì)含量隨玉米蛋白粉替代比例的升高呈先上升后下降趨勢,當(dāng)飼料中玉米蛋白粉替代比例達(dá)到60%時(shí),黃鱔粗蛋白質(zhì)含量最高,為18.69%,顯著高于其他各組(P<0.05);60%替代組黃鱔粗脂肪含量顯著高于對照組(P<0.05),20%替代組和40%替代組黃鱔粗脂肪含量無顯著差異,但均顯著高于對照組(P< 0.05)。
表4 玉米蛋白粉替代魚粉對黃鱔體長和形態(tài)學(xué)的影響 %
2.3 玉米蛋白粉替代魚粉對黃鱔血清的生理生化指標(biāo)的影響 由表5可知,60%替代組黃鱔血清中的葡萄量含量顯著高于其他各組(P<0.05),100%替代組,80%替代組和40%替代組、20%替代組黃鱔血清中葡萄量含量相近,顯著高于對照組(P<0.05);100%替代組和80%替代組黃鱔的總膽固醇含量顯著低于對照組(P<0.05),20%~60%替代組黃鱔膽固醇含量無顯著差異;100%替代組和80%替代組黃鱔甘油三酯含量顯著低于對照組(P<0.05),20%~60%替代組黃鱔的甘油三酯含量之間無顯著差異;60%~100%替代組黃鱔超氧化物歧化酶含量顯著低于對照組A0(P<0.05),20%~40%替代組黃鱔超氧化物歧化酶含量與對照組無顯著差異;20%~60%替代組黃鱔丙二醛含量顯著低于對照組(P<0.05),80%~100%替代組黃鱔丙二醛含量無顯著差異,值均接近對照組水平;40%替代組和60%替代組黃鱔谷胱甘肽含量顯著低于對照組(P<0.05),其他試驗(yàn)組黃鱔谷胱甘肽含量無顯著差異(P > 0.05)。
表5 玉米蛋白粉替代魚粉對黃鱔血清的生理生化指標(biāo)的影響
3.1 玉米蛋白粉替代魚粉對黃鱔飼料利用率和攝食情況的影響與分析 玉米蛋白粉中氨基酸含量豐富,來源廣泛,水產(chǎn)動(dòng)物對蛋白利用效率較高,是一種優(yōu)質(zhì)的植物蛋白。在本研究中,玉米蛋白粉替代水平達(dá)到60%時(shí),對黃鱔生長性能存在顯著影響,在一定程度上促進(jìn)了黃鱔生長發(fā)育,提高了飼料利用率。何嬌嬌等(2018)對大黃魚飼料配方進(jìn)行研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),飼料中玉米蛋白粉替代魚粉的比例可以達(dá)到45%;門珂珂(2014)研究鱸魚的飼料結(jié)果顯示,飼料中添加適量10%玉米蛋白粉替代50%~75%魚粉,不會對鱸魚飼料利用率和生長xingn性能產(chǎn)生影響,會促進(jìn)鱸魚的生長發(fā)育,提高餌料利用率。上述研究與本試驗(yàn)的飼料配方比例相差較大,飼料中玉米蛋白粉替代比例與養(yǎng)殖對象和飼料配方原料組成有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn),飼料玉米蛋白粉替代比例超過60%,黃鱔蛋白利用率和攝食率不斷下降,該結(jié)果與何嬌嬌等(2018)的研究結(jié)果類似。當(dāng)用植物蛋白替代魚粉時(shí),魚類對植物蛋白的吸收利用率是影響魚類攝食的關(guān)鍵因素,且植物蛋白缺乏促進(jìn)魚類消化的水溶性化合物,這可能是飼料中高水平的玉米蛋白粉抑制魚類攝食的主要原因。
魚類生長發(fā)育與飼料利用率有關(guān),本研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)飼料中玉米蛋白粉替代比例超過60%時(shí),黃鱔對飼料中的蛋白利用率較低,脂肪沉積率和能量沉積率顯著下降,這些研究結(jié)果與胡海濱等(2019)研究結(jié)果類似;飼料中高水平的植物蛋白源可能會降低水生動(dòng)物的生長性能和飼料利用率,可能的原因是玉米蛋白粉氨基酸不平衡,導(dǎo)致氨基酸吸收比例不能達(dá)到魚類的生長需求,不利于魚類的腸道吸收(華雪銘等,2011)。
3.2 玉米蛋白粉替代魚粉對黃鱔形態(tài)學(xué)和全魚營養(yǎng)成分的影響與分析 在本研究中,飼料玉米蛋白粉替代魚粉對黃鱔全魚粗灰分和水分無顯著影響,對黃鱔全魚粗蛋白質(zhì)含量有顯著影響,胡海濱等(2019)研究發(fā)現(xiàn),用玉米蛋白粉替代魚粉對卵形鯧鲹粗灰分和水分無顯著影響,與本研究結(jié)果類似。而飼料中玉米蛋白粉替代魚粉對黃鱔全魚粗蛋白質(zhì)和粗脂肪含量有一定影響,說明飼料中玉米蛋白粉會適當(dāng)提高魚類對蛋白的吸收效率。而飼料中玉米蛋白粉替代魚粉對黃鱔形態(tài)學(xué)無顯著影響,與胡海濱等(2019)的研究結(jié)果類似,說明黃鱔形態(tài)學(xué)與飼料玉米蛋白粉含量無關(guān)。
3.3 玉米蛋白粉替代魚粉對黃鱔血清生理生化指標(biāo)的影響與分析 血清的各項(xiàng)指標(biāo)是反應(yīng)魚類健康的重要指標(biāo),血糖是反應(yīng)機(jī)體糖代謝和內(nèi)分泌功能的重要指標(biāo),膽固醇是細(xì)胞膜的主要物質(zhì),可維持細(xì)胞正常的生理功能(譚連杰等,2019)。在本研究中,當(dāng)玉米蛋白粉替代魚粉水平不斷升高,黃鱔血清中膽固醇和甘油三酯含量不斷下降,葡萄糖含量呈先上升后下降趨勢,表明黃鱔血清中膽固醇和甘油三酯含量會隨玉米蛋白粉替代比例升高而降低,且高蛋白質(zhì)水平的蛋白源對黃鱔血液葡萄糖含量影響不大。
超氧化物歧化酶是血清中的抗氧化酶之一,對清除機(jī)體自由基有重要作用。丙二醛可反應(yīng)機(jī)體自由基的數(shù)量和情況(彭勇和胡永松,2016)。在本研究中,60%~100%替代組黃鱔的超氧化物歧化酶含量均顯著低于對照組,其余組超氧化物歧化酶含量與對照組的結(jié)果類似,說明高水平的玉米蛋白粉替代比例可能對黃鱔血清超氧化物歧化酶的含量有影響,20%~60%替代組黃鱔血清丙二醛和谷胱甘肽含量顯著低于對照組,60%替代組黃鱔的總抗氧化能力最高,顯著高于其他各組(P < 0.05)。
在本研究中,飼料用適量玉米蛋白粉替代魚粉將會提高黃鱔肝臟抗氧化能力。原因可能是提高超氧化物歧化酶活性來清除過多的自由基,從而提高機(jī)體總抗氧化能力和機(jī)體免疫力。用玉米蛋白粉替代魚粉在一定程度上提高羅氏沼蝦抗病力,主要原因是可能玉米蛋白粉沒有抗?fàn)I養(yǎng)因子,不會受到它的營養(yǎng),含有葉黃素和玉米黃素,而葉黃素、玉米黃素能抑制細(xì)菌生長,提高機(jī)體的免疫力。這些結(jié)果說明飼料中添加適量的玉米蛋白粉可以顯著降低黃鱔血清中膽固醇、甘油三酯的含量,并且顯著提高機(jī)體抗氧化能力,提高機(jī)體的免疫力。
飼料中玉米蛋白粉替代魚粉的比例低于60%,不會對黃鱔生長性能和攝食情況產(chǎn)生重要影響,飼料中玉米蛋白粉替代魚粉的比例最適合范圍為40%~60%,將會改善黃鱔生長性能和攝食效率,提高黃鱔機(jī)體的抗氧化能力。